ESPOL – FIEC Presentación de Proyecto, Junio 3, 2010

1. ESPOL – FIEC Presentación de Proyecto, Junio 3, 2010 “efectos peligrosos en presencia de arcos eléctricos en tableros de distribución ”José Luis cruz PilozoCarlos Fernando Carrasco Segovia

2. Objetivos • Realizar un análisis cuantitativo del riesgos de arco eléctrico en el tablero de distribución principal de la Planta #2 IPAC S.A • Analizar cuales normas rigen para prevenir incidentes de arco eléctrico

3. Normas Aplicadas Hay 4 estándares de la Industria que rigen la Seguridad eléctrica y del Arco eléctrico • Normas OSHA 29-CFR, parte 1910 • El Código Eléctrico Nacional (NEC) • NFPA 70E • IEEE desde 1584-2002

4. Que es un arco eléctrico Ejemplo de arco eléctrico en panel de distribución

5. Causas del arco eléctrico • Contactos Accidentales • Dimensionamiento insuficiente para un corto circuito • Caída de herramientas en partes energizadas • La contaminación, como el polvo • La corrosión de piezas y contactos • Los procedimientos de trabajo inadecuados

6. Peligros del Arco Eléctrico Explosión de Arco Eléctrico

7. Identificación de los peligros en las personas • Contracción muscular • Destrucción de los tejidos por quemaduras • Fibrilación ventricular • Principalmente la impedancia corporal

8. Análisis de Peligros Un análisis de peligros de arco “es un método para determinar el riesgo de lesiones personales como resultado de la exposición a la energía incidente del arco eléctrico El Análisis de Peligros de los arcos eléctricos proporciona los siguientes resultados del cálculo para cada ubicación:

9. Análisis de Peligros • La energía incidente en cal/cm2 • Equipo de protección personal de la categoría que se requiere, clase PPE) • Límite de protección de Arco

10. Evaluación de riesgos de arco eléctrico • Hallaremos la corriente de corto circuito Icc, mediante el método punto a punto basado en la norma I.E.E.E

11. Tablero Principal de 380V

12. Método punto a punto. • Las siguientes variables son utilizadas en este método para hallar corriente de corto circuito: • Capacidad del transformador • Voltaje de línea a línea • Corriente de corto circuito en el secundario del transformador Isc • Distancia del conductor desde el transformador al punto de análisis. • Componente simétrica de la corriente de corto circuito. Isc simétrica.

13. Componente simétrica de Isc

14. Distancias de trabajo segura. • NFPA 70E incorporó las ecuaciones del Sr. Ralph Lee • Ds: Distancia curable. Hasta 1.2 cal/cm2 • Di: Distancia incurable. • MVA: 1.73 x V línea – línea x Isc simétrica • T: Tiempo de exposición del arco en seg.

15. Energía incidente • Basado en la publicación de Doughty, Floyd y Neal, “Predicting incident energy to better manage the electric arc hazard”. • Ea: Máxima energía incidente de un arco en un sistema al aire libre. • Eb: Máxima energía incidente en un tablero. • Da: Distancia desde la persona hasta la fuente de arco. • Db: Distancia desde la persona hasta la fuente de arco; máx 20 in • T: Tiempo de duración del arco eléctrico • F: Componente simétrica de corriente de corto circuito en un rango de 16 a 50 KA.

16. Datos del disyuntor • El disyuntor de marca Sentron VL 1250 N, tiene una característica: • Tsd: 0 – 0.5 seg, Tiempo regulado actualmente = 0.4seg. • Icu: 50KA

17. Resultados • La corriente en el punto de análisis Isc simétrica = 30.254KA a una distancia de 7mt del transformador. • Distancias seguras de trabajo Ds y Di para la corriente 30.254KA. • Ds = 4.59ft = 1.39 mt • Di = 3.94ft = 1.203 mt

18. Energía incidente Ea y Eb: • Eb = 20,264 cal/cm2, a una distancia máxima de 20 in. • Calcularemos la energía incidente EA, con las distancias de trabajo Ds y Di • Con Ds = 4.59ft = 55.09 in; Eas = 1.7 cal/cm2 • Con Di = 3.94ft = 47.37 in ; Eai = 2.33 cal/cm2

19. La siguiente tabla categoriza los niveles de energía incidente y especifica el uso de EPP adecuado. Característica de la vestimenta de protección Tabla 130.7 del NFPA

20. Categoría 0: Algodón sin tratar. • Categoría 1: Camisa y pantalón con retardante de flama. • Categoría 2: Ropa interior de algodón, camisa y pantalón con retardante de flama. • Categoría 3: Ropa interior de algodón, camisa, pantalón y overall con retardante de flama. • Categoría 4: Ropa interior de algodón, camisa y pantalón con retardante de flama, overall de doble capa. • Del resultado de la energía incidente Eb = 20.264 cal/cm2 a 20 in máx; el nivel de riesgo de quemadura es está en el rango de la categoría 3. • Existen 3 formas para poder disminuir la energía incidente de un arco eléctrico: • Reduciendo la corriente de corto circuito. • Que la impedancia en el sistema de distribución de energía sea mayor. • Que los tiempos de disparo de los dispositivos de protección sean disminuidos.

21. Reduciendo el tiempo de interrupción del disyuntor. • El disyuntor principal VL1250N puede ser regulado a un menor tiempo de interrupción, Tsd = 0.3seg, 0.2seg, 0.1seg. • Los niveles de energía incidente presentan los siguientes resultados.

22. Conclusiones y recomendaciones • Hemos comprobado el riego potencial que existe en el tablero de la planta IPAC S.A con niveles de energía de categoría 2 • Es indispensable realizar el estudio de la corriente de corto circuito y coordinación de protecciones, antes de analizar el estudio del arco eléctrico • El sobredimensionamiento de los dispositivos de protección podrían causar incomodidad propiciando accidentes. • Se observa en el cuarto de distribución la falta de los etiquetados de advertencia de peligro. • Se debe capacitar al empleado sobre los peligros que son originados por la corriente eléctrica. • Cumplir con los organismos de control y normas de seguridad, existe poca advertencia de peligros, etiquetados. • Para mantenimientos, dotar al empleado con el tipo de vestimenta adecuado.